大行程两自由度柔顺直线导向机构的设计研究

摘要

基于柔顺机构的精密定位装置广泛应用于IC制造、精密加工、光学对准以及生物医学工程等精密定位领域,但柔顺机构的行程范围大多限制在数百微米之内,难以满足大范围精密调整机构的需求.针对现有柔顺机构行程小的不足,本文设计了一种行程可达数毫米的两自由度柔顺直线导向机构,分析了其导向刚度、行程等参数,并进行了仿真验证与实验测试,测试结果表明方位刚度2.64N/mm,俯仰刚度3.15N/mm,两个自由度的行程范围都超过了4mm,达到了大行程的设计目标,验证了理论分析的有效性,并指出了在加工制造过程中应注意的问题,归纳出大行程两自由度柔顺直线导向机构的设计方法.